В работе рассматривается известный феномен активации воды посредством воздействия на нее внешних факторов физической природы, приводящий к последствиям одинаковой направленности: повышению рН, снижению ОВП, увеличению удельной электропроводности, снижению вязкости и поверхностного натяжения, и, как следствие - повышению биодоступности. Существующие объяснения феномена сводятся, как правило, к предположению о перестройке структуры воды на молекулярном уровне. Однако данные последних тридцати лет показывают, что вода неоднородна и на микроуровне, что можно наблюдать под обычным оптическим микроскопом. Целью работы являлось выяснение роли агрегатного состояния микродисперсной фазы воды в изменении ряда ее физико-химических показателей при переходе воды в активированное состояние. В качестве модифицирующих воздействий использовали механическое возмущение, облучение низкоинтенсивным светом, нагревание и замораживание - оттаивание. Во всех случаях наблюдали обратимые однонаправленные изменения показателей, характерные для активированной воды. Наблюдения под оптическим микроскопом показали, что все виды воздействия на воду сопровождались диссоциацией агрегатов микродисперсной фазы воды и их повторной ассоциацией через часы (сутки). Обсуждается природа феномена с позиций повышения свободной энергии системы (площади поверхности раздела фаз) под действием вносимой энергии и релаксации воздействия вследствие закона Гиббса. Высказано предположение, что повышение рН и снижение ОВП может быть связано с увеличением площади отрицательно заряженной поверхности и повышением сорбции протонов (ионов гидроксония). Приводится ряд известных аномалий воды, не противоречащих данным наблюдениям.
активация воды, микродисперсные системы, физические воздействия, агрегация, свободная энергия
1. Черников Ф.Р. Сверхмедленные колебания светорассеяния в жидкостях разного типа. Биофизика, 1990, т. 35, № 5, с. 711-715. @@[Chernikov F.R. Superslow fluctuations of light scattering in liquids of different types. Biofizika, 1990, vol. 35, no. 5, p. 711-715. (In Russ.)]
2. Sedlák M. Large-scale supramolecular structure in solutions of low molar mass compounds and mixtures of liquids: I. Light scattering characterization. J. Phys. Chem. B, 2006, vol. 110, no 9, p. 4329-4338.
3. Букатый В.И., Нестерюк П.И. Исследование оптических неоднородностей (кластеров) в бидистиллированной воде оптическим методом малых углов. Ползуновский вестник, 2011, № 3/1, с. 106-108. @@[Bukaty V.I., Nesteryuk P.I. The study of optical inhomogeneities (clusters) in bidistilled water by the optical method of small angles. Polzunovsky Bulletin, 2011, no. 3/1, pp. 106-108. (In Russ.)]
4. Ito K., Yoshida H., Ise N. Void Structure in colloidal dispersions. Science, 1994, vol. 263, no 7, p. 66-68.
5. Yoshida H., Ise N., Hashimoto T. Restricted motion of a particle trapped inside a void in a colloidal dispertion. Langmuir 1995, vol. 11, no 8, p. 2853-2855, DOI:https://doi.org/10.1021/la00008a002.
6. Смирнов А.Н., Сыроешкин А.В. Супранадмолекулярные комплексы воды. Рос. Хим. Ж., 2004, т. XLVIII, № 2, с. 125-135. @@[Smirnov A.N., Syroeshkin A.V. Supranadmolecular complexes of water. Russian Chemical Journal, 2004, vol. XLVIII, no. 2, p. 125-135. (In Russ.)]
7. Shui Yin Lo, Xu Geng, David Gann. Evidence for the existence of stable-water-clusters at room temperature and normal pressure. Physics Letters A, 2009, vol. 373, pp. 3872-3876, DOI:https://doi.org/10.1016/j.physleta.2009.08.061.
8. Ho M-W. Large Supramolecular Water Clusters Caught on Camera - A Review. DOI: 10.14294/ WATER.2013.12
9. Yakhno T., Yakhno V. A study of structural organization of water and aqueous solutions by means of optical microscopy. Crystals, 2019, vol. 9, no. 1, p. 52, DOI:https://doi.org/10.3390/cryst9010052.
10. Yakhno T., Drozdov M., Yakhno V. Giant Water Clusters: Where Are They From? Int. J. Mol. Sci., 2019, vol. 20, p. 1582, DOI:https://doi.org/10.3390/ijms20071582.
11. Laboratory Water. Its Importance and Application. National Institutions of Health, 2013, 22 p.
12. Del Giudice E., Spinetti P.R., Tedeschi A. Water Dynamics at the Root of Metamorphosis in Living Organisms. Water, 2010, vol. 2, p. 566-586, DOI:https://doi.org/10.3390/w2030566.
13. Ho M-W. Large Supramolecular Water Clusters Caught on Camera - A Review. DOI: 10.14294/ WATER.2013.12.
14. Yinnon T.A., Elia V., Napoli E., Germano R., Liu Z.Q. Water Ordering Induced by Interfaces: Experimental and Theoretical Study. Water, 2015, DOI:https://doi.org/10.14294/WATER.2015.3.
15. Pollack G. The fourth phase of water: beyond solid, liquid, and vapor. Ebner and Sons Publishers, 2013, 320 p.
16. James R., Seddon T., Lohse D. Nanobubbles and micropancakes: gaseous domains on immersed substrates. J. Phys.: Condens. Matter, 2011, vol. 23, p. 133001, DOI:https://doi.org/10.1088/0953-8984/23/13/133001.
17. Zhang L, Zhang X, Fan C, Zhang Y and Hu J. Nanoscale multiple gaseous layers on a hydrophobic surface. Langmuir, 2009, vol. 25, no. 16, pp. 8860-8864, DOI:https://doi.org/10.1021/la901620e.
18. Яхно Т.А., Яхно В.Г. Микроструктура и фазовые переходы воды по данным оптической микроскопии. Сборник трудов второй всероссийской конференции «Физика водных растворов», 17-18 октября 2019, г. Москва, 2019, c. 44-45. @@[Yakhno T.A., Yakhno V.G. Microstructure and phase transitions of water according to optical microscopy. «Proceedings of the second all-Russian conference "Physics of aqueous solutions", October 17-18, 2019, Moscow, 2019, p. 44-45, URL: https://www.researchgate.net/publication/336678616_Mikrostruktura_i_fazovye_ perehody_vody_po_ dannym_opticeskoj_mikroskopii (in Russ.)]
19. Яхно Т.А., Яхно В.Г., Занозина В.Ф. Фазовые переходы воды как источник медленных колебательных процессов в жидких средах. Актуальные вопросы биологической физики и химии. БФФХ-2017: материалы XII международной научно-технической конференции, г. Севастополь, 2-6 октября 2017 г., с. 23-27. @@[Yakhno T.A., Yakhno V.G., Zanozina V.F. Phase transitions of water as a source of slow oscillatory processes in liquid media. Actual problems of biological physics and chemistry. BFFC-2017: materials of the XII international scientific and technical conference, Sevastopol, October 2-6, 2017, p. 23-27 (in Russ.)]
20. Гуляев Ю.В., Еремин С.М., Марков И.А., Новоселова Е.Г., Новиков В.В., Тен Ю.А., Фесенко Е.Е. Физико-химические свойства безреагентно-модифицированной воды и ее биологическая активность. Журнал радиоэлектроники, 2005, т. 11. 2@[Gulyaev Yu.V., Eremin S.M., Markov I.A., Novoselova E.G., Novikov V.V., Ten Yu.A., Fesenko E.E. Physico-chemical properties of reagent-free water and its biological activity. Journal of Radioelectronics, 2005, vol. 11. (in Russ.)].
21. Кулагина В.А., Сапожникова Е.С., Стебелева О.П., Кашкина Л.В., Чжэн Ч.-И., Ли Ц., Ли Ф.-Ч. Особенности влияния эффектов кавитации на физико-химические свойства воды и стоков. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и Технологии, 2014, т. 5, № 7, с. 605-614. @@[Kulagina V.A., Sapozhnikova E.S., Stebeleva O.P., Kashkina L.V., Zheng Ch.-I., Li Ts., Lee F.-Ch. Features of the effect of cavitation on the physicochemical properties of water and effluents. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, 2014, vol. 5, no. 7, p. 605-614 (in Russ.)].
22. Чиркова В.Ю., Стась И.Е. Оценка изменений физико-химических свойств деионизованной воды в результате электромагнитного воздействия и различных способов дегазации. Известия алтайского государственного университета, 2014, DOI:https://doi.org/10.14258/izvasu(2014)3.1-44. @@[Chirkova V.Yu., Stas I.E. Diagnosis of changes in physico-chemical characteristics of deionized water due to electromagnetic field effect and various methods of degasation. News of Altai State University, 2014, DOI:https://doi.org/10.14258/izvasu(2014)3.1-44. (In Russ.)]
23. Мусиенко К.С., Игнатова Т.М., Глазкова В.В. Изучение влияния физических полей на физико-химические свойства воды. Биомедицинская инженерия и электроника, 2014, № 2, URL: biofbe.esrae.ru/199-963. @@[Musienko K.S., Ignatova T.M., Glazkova V.V. Studying the influence of physical fields on the physicochemical properties of water. Biomedical Engineering and Electronics, 2014, no. 2, URL: biofbe.esrae.ru/199-963. (In Russ.)]
24. Аносов А.В., Трухан Э.М. Вариация векторного потенциала в лабораторных условиях изменяет биологические свойства воды. Биофизика, 2012, т. 57, № 3, с. 389-394. @@[Anosov A.V., Trukhan E.M. The variation of the vector potential in the laboratory changes the biological properties of water. Biophysics, 2012, vol. 57, no. 3, pp. 389-394. (in Russ.)].
25. Яхно Т.А., Уваров В.М., Санин А.Г., Казаков В.В. Гидроударно-кавитационное воздействие на воду, или куда деваются протоны? Материалы докладов V Съезда Биофизиков России, 4-11 октября 2015, Ростов-на-Дону, т. 2, с. 339. @@[Yakhno T.A., Uvarov V.M., Sanin A.G., Kazakov V.V. Hydro-shock-cavitation effect on water, or where do protons disappear? Materials of reports of the V Congress of Biophysicists of Russia, October 4-11, 2015, Rostov-on-Don, vol. 2, p. 339. (in Russ.)].
26. Яхно Т.А., Пахомов А.М., Санин А.Г., Яхно В.Г. Влияние низкоинтенсивного света на структурные и динамические параметры воды. Научные труды VIII Международного конгресса «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине», 2018, СПб, т. 8, с. 99, URL: www.biophys.ru/archive/congress-2018.pdf#page=99. @@[Yakhno T.A., Pakhomov A.M., Sanin A.G., Yakhno V.G. The effect of low-intensity light on the structural and dynamic parameters of water. Scientific works of the VIII International Congress “Weak and Superweak Fields and Radiations in Biology and Medicine”, 2018, St. Petersburg, vol. 8, p. 99. (in Russ.)]
27. Maestro, L.M.; Marqués, M.I.; Camarillo, E.; Jaque, D.; García Solé, J.; Gonzalo, J.A.; Jaque, F.; del Valle, J.C.; Mallamace, F.; Stanley, H.E. On the existence of two states in liquid water: Impact on biological and nanoscopic systems. Int. J. Nanotechnol. 2016, vol. 13, no. 8-9, pp. 667-677.
28. Основные понятия и уравнения коллоидной химии (ред. К.И. Гродский, Н.Н. Киенская, В.В. Гаврилова, В.В. Назаров). М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2013, 40 с. @@[Basic concepts and equations of colloid chemistry (ed. by K.I. Grodsky, N.N. Kienskaya, V.V. Gavrilova, V.V. Nazarov). M.: DI. Mendeleev RCTU, 2013, 40 p. (in Russ.)].
29. Шаталов В.М. Дегазация как механизм биологического действия слабых электромагнитных полей. URL: www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p37-d.pdf @@[Shatalov V.M. Degassing as a mechanism of biological action of weak electromagnetic fields. URL: www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p37-d.pdf (in Russ.)].
30. Шаталов В.М., Нога И.В., Зинченко А.А., Бункин Н.Ф. Влияние газовых нанопузырьков на электропроводность чистой воды. Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. Донецк: ДонНУ, 2010, т. 1, № 10, с. 252-257. @@[Shatalov V.M., Noga I.V., Zinchenko A.A., Bunkin N.F. The effect of gas nanobubbles on the conductivity of pure water. Problems of ecology and nature conservation of the technogenic region. Donetsk: DonNU, 2010, vol. 1, no. 10, pp. 252-257 (in Russ.)]
31. Яхно Т. Кровь как полидисперсная система. Lambert Academic Publishing GmbH & Co, Germany, 2011, 313 с. @@[Yakhno T. Blood as a polydisperse system. Lambert Academic Publishing GmbH & Co, Germany, 2011, 313 p. (in Russ.)].
